57572775 Mesin Mesin Listrik

8/12/2019 57572775 Mesin Mesin Listrik

1/59

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kebutuhan akan energi pada saat ini terus mengalami

peningkatan di berbagai wilayah. Salah satunya adalah kebutuhan

akan listrik. Karena hal itulah pembangunan pusat pembangkit listrik

dilakukan dan dikembangkan sehingga kebutuhan listrik di wilayah

yang jauh bisa terpenuhi atau tersalurkan. Pada pusat pembangkit

listrik , menggunakan sumber energi seperti bahan baker fosil (minyak,

gas alam, dan batubara), hidro, panas bumi, nuklir, angin, air yang

diubah menjadi energi listrik.

Dalam membangun pusat pembangkit listrik diperlukan

beberapa komponen seperti : generator, motor, tranformator, dan

panel listrik. nergi listrik dikirimkan melalui saluran transmisi

bertegangan tinggi menuju pusat!pusat beban. "gar energi listrik tidak

banyak yang menghilang maka digunakan transformator penaiktegangan (step-up transformer), Peningkatan tegangan dimaksudkan

untuk mengurangi jumlah arus yang mengalir pada saluran transmisi

yang dengan demikian berarti rugi!rugi panas (heat-loss) I2R dapat

dikurangi. Ketika saluran transmisi men#apai pusat beban, tegangan

tersebut kembali diturunkan menjadi tegangan menengah, dengan

menggunakan transformator penurun tegangan (step-down

transformer).

Di pusat!pusat beban yang terhubung dengan saluran distribusi,

energi listrik ini diubah menjadi bentuk!bentuk energi terpakai lainnya

seperti energi mekanis (motor), penerangan, pemanas, pendingin,

seperti yang digunakan dikehidupan sehari!hari

Sumber tenaga listrik saat ini merupakan kebutuhan yang #ukup

mendasar baik di bidang industri maupun di rumah tangga . Kebutuhan

listrik semakin lama semakin meningkat sejalan dengan

perkembangan teknologi. Dalam pendistribusian tenaga listrik

$


2/59

menggunakan jaringan listrik yang #ukup panjang, mulai dari

pembangkit listrik, gardu!gardu listrik sampai ke industri atau ke

perumahan.

1.2 Tujuan

1 Pembaca dapat mengerti tentang generator AC maupun DC

2 Pembaca dapat mengerti prinsip kerja generator arus bolak-balik

3 Pembaca mampu mengetahui kontruksi generator AC maupun DC

4 Pembaca mampu mengetahui jenis-jenis generator AC maupun DC

5 Pembaca dapat mengerti tentang motor AC maupun DC

6 Pembaca dapat mengerti prinsip kerja motor arus bolak-balik

Pembaca mampu mengetahui kontruksi motor AC maupun DC

! Pembaca mampu mengetahui jenis-jenis motor AC maupun DC

" Pembaca dapat mengerti tentang trans#ormator

1$ Pembaca dapat mengerti prinsip kerja trans#ormator

11 Pembaca mampu mengetahui kontruksi trans#ormator

12 Pembaca mampu mengetahui jenis-jenis trans#ormator

$% Pembaca dapat mengerti tentang lampu indikator

14 Pembaca dapat mengerti tentang phus buttom

15 Pembaca dapat mengerti tentang magnet contraktor

16 Pembaca dapat mengerti tentang timer

1 Pembaca dapat mengerti tentang rela%

1! Pembaca dapat mengerti tentang tegangan jala-jala

1.3 Rumusan Masalah

Permasalahan %ang sa%a bahas sebagai berikut

1 Apa %ang dimaksud dengan &enerator'

2 (ebutkan apa saja macam-macam &enerator'

3 Apa %ang dimaksud &enerator AC maupun &enerator DC'

4 )agaimana prinsip kerja &enerator AC maupun &enerator DC'

5 )agaimana kontruksi &enerator AC maupun &enerator DC'

&


3/59

6 Apa %ang dimaksud dengan *otor'

(ebutkan apa saja macam-macam *otor'

! Apa %ang dimaksud *otor AC maupun *otor DC'

" )agaimana prinsip kerja *otor AC maupun *otor DC'

1$ )agaimana kontruksi *otor AC maupun *otor DC'

11 Apa %ang dimaksud dengan +rans#ormator'

12 (ebutkan apa saja macam-macam +rans#ormator'

13 Apa %ang dimaksud +rans#ormator'

14 )agaimana prinsip kerja +rans#ormator'

15 )agaimana kontruksi +rans#ormator'

$'Apa %ang dimaksud dengan phus buttom'

$Apa %ang dimaksud dengan magnet contraktor'

$Apa %ang dimaksud dengan timer'

$*Apa %ang dimaksud dengan rela%'

&+Apa %ang dimaksud dengan lampu indicator'

&$Apa %ang dimaksud dengan tegangan jala-jala'

%


4/59

BAB 2

PEMBAHASAN

2.1. enerat!r

&enerator adalah salah satu komponen %ang dapat mengubaha energi gerak menjadi

energ% listrik,Prinsip kerjan%a dapat dipelajari dengan teori medan elekronik ,Poros pada

generator dipasangdengan material #erromagnetic permanen,(etelah itu disekeliling poros

terdapat stator %ang bentuk #isisn%a adalah kumparan-kumparan kaat %ang membentuk loop,

.etika poros generator mulai berputar maka akan terjadi perubahan #luks pada stator

%ang akhirn%a karena terjadi perubahan tegangan dan arus listrik tertentu, +egangan

dan arus listrik %ang dihasilkan ini disalurkan melalui kabel jaringan listrik,

)erdasarkan arus %ang disalurkan generator

menjadi 2 jenis %aitu generator AC /bolak balik0

dangenerator DC /searah0,&enerator AC merupakan

komponen %ang dapat mengubah energ% gerak

menjadienergi listrik,Penggunaan generator saat ini dapat

diman#aakan sebagai pembangkit listrik

&enerator AC atau altenator bekerja pada prinsip %ang sama dari induksi

elektromagnetik sebagai generator DC,Arus bolak balik dapat dihasilkan dari perputaran lilitan

pada medan magnet atau perputaran medan magnet pada lilitan stasioner/seimbangtidak

berubah0,ilai dari tegangan tergantung pada

umlah perputaran pada lilitan

.ekuatan medan


5/59

.ecepatan rotasi lilitanmedan magnet

(tator adalah bagian generator %ang diam /bekerja sebagai magnet0 %ang

membangkitkan tegangan AC

)rush sebagai penghubung kemotor listrik

*edan magnet

2.1.1. enerat!r Arus B!lak"Bal#k $A%&

&enerator arus bolak-balik %aitu generator dimana tegangan %ang

dihasilkan /tegangan out put 0 berupa tegangan bolak-balik, &enerator arus bolak-

balik ber#ungsi mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik arus bolak-balik,

&enerator Arus )olak-balik sering disebut juga seabagai alternator generator AC

/alternating current0 atau generator sinkron, Dikatakan generator sinkron karena

jumlah putaran rotorn%a sama dengan jumlah putaran medan magnet pada stator,

.ecepatan sinkron ini dihasilkan dari kecepatan putar rotor dengan kutub-kutub

magnet %ang berputar dengan kecepatan %ang sama dengan medan putar pada

stator, )erdasarkan sistem pembangkitann%a generator AC dapat dibagi menjadi 2

%aitu

1, &enerator 1 #asa

2, &enerator 3 #ase

2.1.1.1.'!nstruks# enerat!r Arus B!lak"(al#k

.onstruksi generator arus bolak-balik ini terdiri dari dua bagian utama

%aitu stator %akni bagian diam %ang mengeluarkan tegangan bolakbalik dan

rotor %akni bagian bergerak %ang menghasilkan medan magnit %ang

menginduksikan ke stator, (tator terdiri dari badan generator %ang terbuat dari

baja %ang ber#ungsi melindungi bagian dalam generator kotakterminal dan name

plate pada generator, nti (tator %ang terbuat dari bahan #erromagnetik %ang

berlapis-lapis dan terdapat alur-alur tempat meletakkanlilitan stator, 7ilitan stator

%ang merupakan tempat untuk menghasilkan tegangan, (edangkan rotor

berbentuk kutub sepatu /salient0 atau kutub dengan celah udara sama rata /rotor

silinder0,

-


6/59

2.1.1.2.Pr#ns#) 'erja enerat!r Arus B!lak"(al#k

Prinsip dasar generator arus bolak-balik menggunakan hukum 8arada%%ang men%atakan jika sebatang penghantar berada pada medan magnet %ang

berubah-ubah maka pada penghantar tersebut akan terbentuk ga%a gerak listrik,

Prinsip kerja generator arus bolak-balik tiga #asa /alternator0 pada dasarn%a sama

dengan generator arus bolak-balik satu #asa akan tetapi pada generator tiga #asa

memiliki tiga lilitan %ang sama dan tiga tegangan outputn%a berbeda #asa 12$$

pada masing-masing #asa seperti ditunjukkan pada &ambar dibaah ini

2.1.1.3. enerat!r Tan)a Be(an $Be(an N!l&

ika poros generator diputar dengan kecepatan sinkron dan rotor diberi

arus medan # maka tegangan 9$ akan terinduksi pada kumparan jangkar stator

sebesar 9$: cn dimana

c : konstanta mesin n : putaran sinkron : #luks %ang dihasilkan oleh #

&enerator arus bolak-balik %ang dioperasikan tanpa beban arus jangkarn%a akan

nol /a: $0 sehingga tegangan terminal ;t : ;a : ;o, .arena besar ggl induksi

merupakan #ungsi dari #lu< magnet maka ggl induksi dapat dirumuskan 9a : #

'


7/59

/ 0 %ang berarti pengaturan arus medan sampai kondisi tertentu akan

mengakibatkan ggl induksi tanpa beban dalam keadaan saturasi seperti

ditunjukkan pada &ambar di baah

&.$.$.. enerat!r Ber(e(an

+iga macam si#at beban jika dihubungkan dengan generator %aitu beban

resisti# beban indukti# dan beban kapasiti#, Akibat pembeban ini akan

berpengaruh terhadap tegangan beban dan #aktor da%an%a, &ambar 4

menunjukkan jika beban generator bersi#at resisti# mengakibatkan penurunan

tegangan relati# kecil dengan #aktor da%a sama dengan satu, ika beban generator

bersi#at indukti# terjadi penurunan tegangan %ang cukup besar dengan #aktor da%a

terbelakang /lagging0, (ebalikn%a ika beban generator bersi#at kapasiti# akan

terjadi kenaikan tegangan %ang cukup besar dengan #aktor da%a mendahului

/leading0,

=ubungan antara tegangan tanpa beban /9o0 dengan tegangan berbeban /;0

disebut regulasi tegangan %ang din%atakan sebagai berikut

2.1.1.*. S#stem Penguat $E+,#ter&

(aat generator dihubungkan dengan beban akan men%ebabkan tegangan

keluaran generator akan turun karena medan magnet %ang dihasilkan dari arus

penguat relati# konstan, Agar tegangan generator konstan maka harus ada


8/59

peningkatan arus penguatan sebanding dengan kenaikan beban, &ambar 5

menunjukkan sistem arus penguatan pada generator dan karakteristik tegangan

keluarann%a,

.eterangan

&aris lengkung 1 .arakteristik tegangan keluar tanpa beban %ang diperoleh dari

medan magnet minimum,

&aris lengkung 2 .arakteristik tegangan dengan penambahan arus penguatan

maksimum,

&aris lengkung 3 .arakteristik %ang ber>ariasi dengan mengatur arus penguatan

sesuai kebutuhan beban,

2,&enerator3#asa

&enerator %ang dimana dalam sistem melilitn%a terdiri dari tiga kumpulan

kumparan %ang manakumparan tersebut masing-masing dinamakan lilitan #asa,

adi pada statorn%a ada lilitan #asa%ang ke satu ujungn%a diberi tanda ? @ B

lilitan #asa %ang ke dua ujungn%a diberi tanda denganhuru# ; @ dan akhirn%a

ujung lilitan #asa %ang ke tiga diberi tanda dengan huru# @ E,enis generator

%ang digunakan dalam pembuatan tugas akhir ini %aitu generator AC 1

#asa,7ilitan stator

7ilitan stator terdiri atas beberapa kumparan %ang dipasang dalam alur-

alur inti stator, Pada kumparan stator terdapat sisi kumparan %ang terletak dalam


9/59

alur-alur dan kepala-kepala kumparan %ang menghubungkan sisi-sisi kumparan

diluar alur-alur satu sama lain, +iap-tiap kumparan terdiri atas satu atau lebih

lilitan menurut besar tegangan, Dalam gambar 2,2adilukiskan sebuah kumparan

%ang terdiri atas empat lilitan, umlah kaat tiap sisi kumparansama ban%akn%a

dengan jumlah lilitan pada tiap-tiap kumparan,

2.1.2. enerat!r D%

&enerator arus searah %aitu generator dimana tegangan %ang dihasilkan

/tegangan out put0berupa tegangan searah karena didalamn%a terdapat sistem

pen%earahan %ang dilakukan bisaberupa oleh komutator atau menggunakan diode,

&enerator DC merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis %ang

mengubah energi mekanis menjadi energi listrik, &enerator DC menghasilkan

arus DC arus searah, &enerator DC dibedakan menjadi beberapa jenis

berdasarkan dari rangkaian belitan magnet atau penguat eksitasin%a terhadap

jangkar /anker0 jenis generator DC %aitu

1, &enerator penguat terpisah

2, &enerator shunt

3, &enerator kompon

2.1.2.1.'!nstruks# enerat!r D%

Pada umumn%a generator DC dibuat dengan menggunakan magnet

permanent dengan 4-kutub rotor regulator tegangan digital proteksi terhadap

beban lebih starter eksitasi pen%earah bearing dan rumah generator atau casis

serta bagian rotor, &ambar di baa menunjuk-kan gambar potongan melintang

konstruksi generator DC, &enerator DC terdiri dua bagian %aitu stator %aitu

bagian mesin DC %ang diam dan bagian rotor

%aitu bagian mesin DC %ang berputar, )agian

stator terdiri dari rangka motor belitan stator

sikat arang bearing dan terminal bo


10/59

2.1.2.2.Pr#ns#) kerja enerat!r D%

Prinsip kerja suatu generator arus searah berdasarkan hukum 8arada%

e : - d dt

Dimana

: umlah 7ilitan

: 8luksi *agnet

e : +egangan mbas &&7 /&a%a &erak 7istrik0

Dengan lain perkataan apabila suatu konduktor memotong garis-garis

#luksi magnetik %ang berubah-ubah maka &&7 akan dibangkitkan dalam

konduktor itu, adi s%arat untuk dapat dibangkitkan &&7 adalah

F harus ada konduktor / hantaran kaat 0

F harus ada medan magnetik

F harus ada gerak atau perputaran dari konduktor dalam medan atau ada

#luksi %ang berubah %ang memotong konduktor itu

?ntuk menentukan arah arus pada setiap saat berlaku pada kaidah tangan kanan

F ibu jari gerak perputaran

F jari telunjuk medan magnetik kutub utara dan selatan

F jari tengah besaran gal>anis tegangan ? dan arus

?ntuk perolehan arus searah dari tegangan bolak-balik meskipun tujuan

utaman%a adalah pembangkitan tegangan searah tampak baha tegangan

kecepatan %ang dibangkitkan pada kumparan jangkar merupakan tegangan bolak-

balik, )entuk gelombang %ang berubah-ubah tersebut karenan%a harus

disearahkan, ?ntuk mendapatkan arus searah dari arus bolak balik dengan

menggunakan

F (aklar

F .omutator

F Dioda

2.1.2.3.enerat!r 'um)aran Tunggal

$+


11/59

&enerator kumparan tunggal merupakan suatu kutub dua sederhana

dengan inti jangkar dan komutator %ang di hilangkan agar lebih sederhana,

.umparan jangkar tunggal dapat diputas pada sumbu G-G dalam medan magnet

seragam %ang dihasilkan oleh kedua kutub, )ila kumparan diputar melalui medan

magnet oleh alat mekanis ban%ak garis ga%a %ang melalui kumparan berubah

secara kontinue, )esarn%a ggl %ang diinduksikan tergantung pada laju perubahan

#luksi %ang melalui kumparan dan arahn%a ditentukan oleh aturan tangan kanan,

Dalam generator kumparan tunggal, Dengan kuat medan %ang konstan maka ggl

%ang diinduksi pada setiap saat tergantung pada kecepatan kumparan %ang

memotong medan pada saat itu, &gl %ang dihasilkan oleh gerakan kumparan

melalui medan magnet seperti dalam generator disebut ggl %ang dibangkitkan,

ika kumparan pada posisi >ertikal tetapi kumparan bergerak paralel

terhadap garis ga%a sehingga #luksi %ang di lingkupi kumparan tidak berubah,

)erarti tidak ada ggl %ang dibangkitkan ketika kumparan dalam posisi ini, ika

kumparan dalam posisi ini ia dikatakan bidang netral,

.etika kumparan diputar dalam arah jarum jam pada kecepatan konstan

tetapi kumparan mulai memotong medan pada mulan%a perlahan tetapi dengan

laju %ang semakin bertambah secara perlahan-lahan, *aka besarn%a ggl %ang

posisi seperti ini %ang dibangkitkan ketika kumparan bergerak melalui posisi "$$

adalah dari b ke a dan dari d ke c pada posisi ini kumparan bergerak pada sudut

%ang tegak lurus pada medan dan oleh sebab itu memotong medan pada laju

maksimum dan konsekuensi ggl %ang dibangkitkan pada titik ini berharga

maksimum,

2.1.2.-.enerat!r Ekstans# Ter)#sah

&enerator %ang eksitasi medann%a dicatu dari sumber dc %ang berdiri

seperti baterai pen%impanan atau generator dc terpisah, +ahanan geser medan

dihubungkan seeri pada medan agar dapat mengubah ekstasi medan, ika beben

bertambah maka tegangan terminal berkurang ada dua alasan akibat penurunan

tegangan terminal %aitu

1, )an%akn%a #luksi medan e#ekti#,

$$


12/59


13/59

kecil, .arena medan shunt dihubungkan langsung pada sikat-sikat arus akan

mengalir dalam lilitan ini,

2.1.2.*.1. 'arakter#st#k enerat!r Shunt

&enerator shunt mempun%ai karakteristik seperti ditunjukkan pada

&ambar dibaah ini, +egangan output akan turun lebih ban%ak untuk kenaikan

arus beban %ang sama dibandingkan dengan tegangan output pada generator

penguat terpisah, (ebagai sumber tegangan karakteristik dari generator penguat

terpisah dan generator shunt tentu kurang baik karena seharusn%a sebuah

generator mempun%ai tegangan output %ang konstan namun hal ini dapat

diperbaiki pada generator kompon,

.arakteristik &enerator (hunt,

2.1.2..enerat!r Ser#

&enerator seri merupakan generator eksitasi sendiri dengan jangkar lilitan

medan dan beban semuan%a dihubungkan seri jadi arus medan dan #luksi medan

berbanding lurus dengan arus beban,jika genarator melaju tanpa beban maka ada

ggl kecil %ang dibangkitkan karea adan%amagnetisme sisia, ika beban luar

dipasang dan arus mulai mengalir dalam lilitan medan tegangan terminal

generator bertambah, +egangan terminl terus bertambah sampai rangkaian magnet

menjadi jenuh,

2.1.2./.enerat!r '!m)!n

$%


14/59

&enerator %ang dilengkapi lilitan medan seri maupun medan shunt disebut

generator kompon, ika medan seri dihubungkan sedemikian sehingga ampare

lilitann%a bekerja dengan arah %ang sama dengan medan shunt generator

merupakan generator kompon komutati#, ika tegangan terminal beban pnuh sama

dengan tegangan tanpa beban maka generator dikatan menjadi kompon datar, ika

amparelilitan seri pada keadaan berbeban penuh adalah lebih dari cukup untuk

mengkompensasi reaksi jangkar tanpa beban dan generator ini dikatakn menjadi

kompon plebih,

&enerator kompon digunakan lebih luas daripada generator jenis lainn%a

karena ia dapat dirancang agar mempun%ai>ariasi karakteristik %ang luas,

&enerator kompon lebih digunakan bila generator tempat dalam jarak %ang cukup

jauh dari beban, .enaikan tegangan terminal generator mengkompensasi tegangan

jhatuh pada rangkaian pencatu beban,

2.1.2./.1. 'arakter#st#k enerat!r '!m)!n

.arakteristik &enerator .ompon

Pada gambar diatas menunjukkan karakteristik generator kompon,

+egangan output generator terlihat konstan dengan pertambahan arus beban baik

pada arus eksitasi penuh maupun eksitasi 5$H, =al ini disebabkan oleh adan%a

penguatan lilitan seri %ang cenderung naik tegangann%a jika arus beban

bertambah besar, adi ini merupakan kompensasi dari generator shunt %ang

cenderung tegangann%a akan turun jika arus bebann%a naik,

$


15/59

2.2. M!t!r

*otor adalah %ang mengubah energi listrik menjadi energi mekanis-

konstruksi motor sangatlah mirip dengan generator, *otor listrik merupakan

sebuah perangkat elektromagnetis %ang mengubah energi listrik menjadi energi

mekanik, 9nergi mekanik ini digunakan untuk misaln%a memutar impeller

pompa #an atau bloer menggerakan kompresor mengangkat bahan dll, *otor

listrik digunakan juga di rumah /mixer bor listrik #an angin0 dan di industri,

*otor listrik kadangkala disebut Ikuda kerjaJ n%a industri sebab diperkirakan

baha motor-motor menggunakan sekitar $H beban listrik total di industri,

2.2.1.Baga#mana se(uah m!t!r (ekerja

*ekanisme kerja untuk seluruh jenis motor secara umum sama

Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan ga%a

ika kaat %ang membaa arus dibengkokkan menjadi sebuah

lingkaranloop, maka kedua sisi loop %aitu pada sudut kanan medan magnet

akan mendapatkan ga%a pada arah %ang berlaanan,

Pasangan ga%a menghasilkan tenaga putar torque untuk memutar

kumparan,

*otor-motor memiliki beberapa looppada dinamon%a untuk memberikan

tenaga putaran %ang lebih seragam dan medan magnetn%a dihasilkan oleh

susunan elektromagnetik %ang disebut kumparan medan,

Dalam memahami sebuah motor penting untuk mengerti apa %ang

dimaksud dengan beban motor, )eban mengacu kepada keluaran tenaga putar

torque sesuai dengan kecepatan %ang diperlukan, )eban umumn%a dapat

dikategorikan kedalam tiga kelompok /)99 ndia 2$$40

Beban torque konstan adalah beban dimana permintaan keluaran

energin%a ber>ariasi dengan kecepatan operasin%a namun torque n%a tidak

ber>ariasi, Contoh beban dengan torque konstan adalah conveyors, rotary

kilns dan pompa displacement konstan,

Beban dengan variabel torque adalah beban dengan torque %ang

ber>ariasi dengan kecepatan operasi, Contoh beban dengan >ariabel torque

$-


16/59

adalah pompa sentri#ugal dan #an /torque ber>ariasi sebagai kadrat

kecepatan0,

Beban dengan energi konstan adalah beban dengan permintaan torque

%ang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan, Contoh untuk beban

dengan da%a konstan adalah peralatan-peralatan mesin,

2.2.2. M!t!r D%

*otor DC memerlukan suplai tegangan %ang searah pada kumparan

medan untuk diubah menjadi energi mekanik, .umparan medan pada motor dc

disebut stator /bagian %ang tidak berputar0 dan kumparan jangkar disebut rotor

/bagian %ang berputar0, ika terjadi putaran pada kumparan jangkar dalam pada

medan magnet maka akan timbul tegangan /&&70 %ang berubah-ubah arah pada

setiap setengah putaran sehingga merupakan tegangan bolak-balik, Prinsip kerja

dari arus searah adalah membalik phasa tegangan dari gelombang %angmempun%ai nilai positi# dengan menggunakan komutator dengan demikian arus

%ang berbalik arah dengan kumparan jangkar %ang berputar dalam medan magnet,

)entuk motor paling sederhana memiliki kumparan satu lilitan %ang bisa berputar

bebas di antara kutub-kutub magnet permanen,

$'


17/59

Catu tegangan dc dari baterai menuju ke lilitan melalui sikat %ang

men%entuh komutator dua segmen %ang terhubung dengan dua ujung lilitan,

.umparan satu lilitan pada gambar di atas disebut angker dinamo, Angker dinamo

adalah sebutan untuk komponen %ang berputar di antara medan magnet,

memperlihatkan sebuah motor DC %ang memiliki tiga komponen utama

Kutub medan. (ecara sederhada digambarkan baha interaksi dua kutub

magnet akan men%ebabkan perputaran pada motor DC, *otor DC memiliki

kutub medan %ang stasioner dan dinamo %ang menggerakan bearing padaruang diantara kutub medan, *otor DC sederhana memiliki dua kutub

medan kutub utara dan kutub selatan, &aris magnetik energi membesar

melintasi bukaan diantara kutub-kutub dari utara ke selatan, ?ntuk motor

%ang lebih besar atau lebih komplek terdapat satu atau lebih elektromagnet,

9lektromagnet menerima listrik dari sumber da%a dari luar sebagai pen%edia

struktur medan,

Dinamo. )ila arus masuk menuju dinamo maka arus ini akan menjadi

elektromagnet, Dinamo %ang berbentuk silinder dihubungkan ke as

penggerak untuk menggerakan beban, ?ntuk kasus motor DC %ang kecil

dinamo berputar dalam medan magnet %ang dibentuk oleh kutub-kutub

sampai kutub utara dan selatan magnet berganti lokasi, ika hal ini terjadi

arusn%a berbalik untuk merubah kutub-kutub utara dan selatan dinamo,

Commutator. .omponen ini terutama ditemukan dalam motor DC,

.egunaann%a adalah untuk membalikan arah arus listrik dalam dinamo,

$


18/59

Commutatorjuga membantu dalam transmisi arus antara dinamo dan sumber

da%a,

.euntungan utama motor DC adalah sebagai pengendali kecepatan %ang

tidak mempengaruhi kualitas pasokan da%a, *otor ini dapat dikendalikan dengan

mengatur

+egangan dinamo K meningkatkan tegangan dinamo akan meningkatkan

kecepatan

Arus medan K menurunkan arus medan akan meningkatkan kecepatan,

2.2.2.1.Pr#ns#) Dasar %ara 'erja

ika arus leat pada suatu konduktor timbul medan magnet di sekitar

konduktor, Arah medan magnet ditentukan oleh arah aliran arus pada konduktor,

Aturan &enggaman +angan .anan bisa dipakai untuk menentukan arah garis

#luks di sekitar konduktor, &enggam konduktor dengan tangan kanan dengan

jempol mengarah pada arah aliran arus maka jari-jari anda akan menunjukkan

arah garis #luks,

ika konduktor berbentuk ? /angker dinamo0 diletakkan di antara kutub

uatara dan selatan %ang kuat medan magnet konduktor akan berinteraksi dengan

medan magnet kutub,

Gambar Reaksi garis fluks.

$


19/59

7ingkaran bertanda A dan ) merupakan ujung konduktor %ang

dilengkungkan /looped conductor0, Arus mengalir masuk melalui ujung A dan

keluar melalui ujung ),

*edan konduktor A %ang searah jarum jam akan menambah medan pada

kutub dan menimbulkan medan %ang kuat di baah konduktor, .onduktor akan

berusaha bergerak ke atas untuk keluar dari medan kuat ini, *edan konduktor )

%ang berlaanan arah jarum jam akan menambah medan pada kutub dan

menimbulkan medan %ang kuat di atas konduktor, .onduktor akan berusaha

untuk bergerak turun agar keluar dari medan %ang kuat tersebut, &a%a-ga%a

tersebut akan membuat angker dinamo berputar searah jarum jam, *ekanisme

kerja untuk seluruh jenis motor secara umum

Arus listrik dalam medan magnet akan memberikan ga%a,

ika kaat %ang membaa arus dibengkokkan menjadi sebuah lingkaran

loop maka kedua sisi loop %aitu pada sudut kanan medan magnet akan

mendapatkan ga%a pada arah %ang berlaanan,

Pasangan ga%a menghasilkan tenaga putar torque untuk memutar

kumparan,

*otor-motor memiliki beberapa looppada dinamon%a untuk memberikan

tenaga putaran %ang lebih seragam dan medan magnetn%a dihasilkan oleh

susunan elektromagnetik %ang disebut kumparan medan,

Pada motor dc daerah kumparan medan %ang dialiri arus listrik akan

menghasilkan medan magnet %ang melingkupi kumparan jangkar dengan arah

tertentu, .on>ersi dari energi listrik menjadi energi mekanik /motor0 maupun

sebalikn%a berlangsung melalui medan magnet dengan demikian medan magnet

disini selain ber#ungsi sebagai tempat untuk men%impan energi sekaligus sebagai

tempat berlangsungn%a proses perubahan

energi daerah tersebut dapat dilihat pada

gambar di baah ini

$*


20/59

Gambar Prinsip kerja motor dc

Agar proses perubahan energi mekanik dapat berlangsung secara

sempurna maka tegangan sumber harus lebih besar daripada tegangan gerak %ang

disebabkan reaksi laan, Dengan memberi arus pada kumparan jangkar %ang

dilindungi oleh medan maka menimbulkan perputaran pada motor,

Dalam memahami sebuah motor penting untuk mengerti apa %ang

dimaksud dengan beban motor, )eban dalam hal ini mengacu kepada keluaran

tenaga putar torquesesuai dengan kecepatan %ang diperlukan, )eban umumn%a

dapat dikategorikan ke dalam tiga kelompok

Be(an t!r0ue k!nstan adalah beban dimana permintaan keluaran

energin%a ber>ariasi dengan kecepatan operasin%a namun torquen%a tidak

ber>ariasi, Contoh beban dengan torque konstan adalah corveyors rotary

kilns dan pompa displacementkonstan,

Be(an engan ar#a(el torque adalah beban dengan torque %ang

ber>ariasi dengan kecepatn operasi, Contoh beban dengan >ariabel torque

adalah pompa sentri#ugal dan fan /torque ber>ariasi sebagai kuadrat

kecepatan0,

Peralatan 9nergi 7istrik *otor 7istrik,

Be(an engan energ# k!nstanadalah beban dengan permintaan torque

%ang berubah dan berbanding terbalik dengan kecepatan, Contoh untuk beban

dengan da%a konstan adalah peralatan-peralatan mesin,

&+


21/59

2.2.2.2.Pr#ns#) Arah Putaran M!t!r

?ntuk menentukan arah putaran motor digunakan kaedah 8lamming

tangan kiri, .utub-kutub magnet akan menghasilkan medan magnet dengan arah

dari kutub utara ke kutub selatan, ika medan magnet memotong sebuah kaat

penghantar %ang dialiri arus searah dengan empat jari maka akan timbul gerak

searah ibu jari, &a%a ini disebut ga%a 7orentL %ang besarn%a sama dengan 8,

Prinsip motor aliran arus di dalam penghantar %ang berada di dalam

pengaruh medan magnet akan menghasilkan gerakan, )esarn%a ga%a pada

penghantar akan bertambah besar jika arus %ang melalui penghantar bertambah

besar,

&.&.&.%. aa erak L#str#k4 Ele,tr!m!t#e 5!r,e $EM5&

9*8 induksi biasan%a disebut 9*8 Counter, atau 9*8 kembali, 9*8

kembali artin%a adalah 9*8 tersebut ditimbulkan oleh angker dinamo %ang %ang

melaan tegangan %ang diberikan padan%a, +eori dasarn%a adalah jika sebuah

konduktor listrik memotong garis medan magnet maka timbul ggl pada

konduktor,

&$


22/59

Gambar . .!.". #embali,

9*8 induksi terjadi pada motor listrik generator serta rangkaian listrik

dengan arah berlaanan terhadap ga%a %ang menimbulkann%a, =8, 9mil 7enL

mencatat pada tahun 1!34 baha Iarus induksi selalu berlaanan arah dengan

gerakan atau perubahan %ang men%ebabkann%aJ, =al ini disebut sebagai =ukum

7enL, +imbuln%a 9*8 tergantung pada

kekuatan garis #luks magnet

jumlah lilitan konduktor

sudut perpotongan #luks magnet dengan konduktor

kecepatan konduktor memotong garis #luks magnet

+idak ada arus induksi %ang terjadi jika angker dinamo diam,

2.2.2.-.Shunt m!t!r uner l!a

*empertimbangkan sebuah motor dc berjalan tanpa beban, ika beban

mekanis tiba-tiba diterapkan pada poros arus %ang kecil tanpa beban tidakmenghasilkan torsi untuk membaa beban dan motor mulai perlahan turun, ni

men%ebabkan cem# berkurang menghasilkan arus %ang lebih tinggi dan torsi

lebih tinggi, (aat torsi dikembangkan oleh motor adalah sama dengan torsi %ang

dikenakan beban mekanik kemudian kecepatan akan tetap konstan, ?ntuk

men%impulkan dengan meningkatn%a beban mekanis arus armature akan naik

dan kecepatan akan turun,

.ecepatan motor shunt akan tetap relati# konstan dari tidak ada beban ke

beban penuh, Pada motor %ang kecil itu han%a turun sebesar 1$-15 persen saat

beban penuh ditambahkan, Pada mesin %ang besar dropn%a bahkan berkurang

sebagian ke hambatan armature %ang paling rendah, Dengan men%esuaikan #ield

rheostat kecepatan harus dijaga agar benar-benar konstan sesuai dengan

perubahan beban,

2.2.2.*.Ser#es m!t!r

&&


23/59

*otor seri identik dalam kosntruksi untuk motor shunt kecuali untuk #ield,

8ield dihubungkan secara seri dengan armature oleh karena itu membaa arus

armature seluruhn%a, 8ield seri ini terdiri dari beberapa putaran kaat %ang

mempun%ai penampang cukup besar untuk membaa arus,

*eskipun kosntruksi serupa properti dari motor seri benar-benar berbeda

dari motor shunt Dalam notor shunt #lu< M per pole adalah konstan pada semua

muatan karena #ield shunt dihubungkan ke rangkaian, +etapi motor seri #lu< per

pole tergantung dari arus armature dan beban, (aat arusn%a besar #lu


24/59

Gambar . !otor dengan kumparan seri,

9*8 kembali mencapai maksimum jika kecepatan angker dinamo

maksimum, Arus %ang disedot dari catu da%a menurun saat motor makin cepat

karena 9*8 kembali %ang terjadi melaan arus catu da%a,

9*8 kembali tidak bisa sama besar dengan arus 9*8, %ang diberikan

pada motor d,c, sehingga akan mengalir searah dengan 9*8 %ang diberikan,

.arena ada dua 9*8, %ang saling berlaanan 9*8 kembali menghapuskan 9*8,

%ang diberikan maka arus %ang mengalir pada angker dinamo menjadi jauh lebih

kecil jika ada 9*8 kembali, .arena 9*8 kembali melaan tegangan %ang

diberikan maka resistansi angker dinamo akan tetap kecil sementara arus angker

dinamo dibatasi pada nilai %ang aman,

2.2.2..'arakter#st#k m!t!r k!m)!n

*otor .ompon DC merupakan gabungan motor seri dan s%unt. Pada

motor kompon gulungan medan /medan s%unt0 dihubungkan secara paralel dan

seri dengan gulungan d%namo /A0 seperti %ang ditunjukkan dalam gambar 6,

(ehingga motor kompon memiliki torque pen%alaan aal %ang bagus dan

kecepatan %ang stabil, *akin tinggi persentase penggabungan /%akni persentase

gulungan medan %ang dihubungkan secara seri0 makin tinggi pula torque

pen%alaan aal %ang dapat ditangani oleh motor ini,

&


25/59

&ambar .arakteristik *otor .ompon DC

Pengereman pada motor

Pengereman secara elektrik dapat dilaksanakan dengan dua cara %aitu secara

Dinamis

Plugging

2.2.2./.Pengereman se,ara D#nam#s

Pengereman %ang dilakukan dengan melepaskan jangkar %ang berputar

dari sumber tegangan dan memasangkan tahanan pada terminal jangkar, Gleh

karena itu kita dapat berbicara tentang aktu mekanis & konstan dalam ban%ak

cara %ang sama kita berbicara tentang konstanta aktu listrik sebuah kapasitor

%ang dibuang ke dalam sebuah resistor, Pada dasarn%a & adalah aktu %ang

diperlukan untuk kecepatan motor jatuh ke 36! persen dari nilai aaln%a,

amun jauh lebih mudah untuk menggambar kur>a kecepatan-aktu dengan

mende#inisikan konstanta aktu baru &o%ang merupakan aktu untuk kecepatan

dapat berkurang menjadi 5$ persen dari nilai aslin%a, Ada hubungan matematis

langsung antara kon>ensional konstanta aktu &dan setengah konstanta aktu &

' Bukuini diberikan oleh

&o: $6"3 &

.ita dapat membuktikan baha aktu mekanis ini konstan diberikan oleh

&-


26/59

di mana

+ o : aktu untuk kecepatan motor jatuh ke satu-setengah dari nilai

sebelumn%a NsO

( )momen inersia dari bagian %ang berputar %ang disebut poros motor

Nkg mO

n1 : aal laju pengereman motor saat mulai Nr minO

P1 : aal da%a %ang dikirim oleh motor ke pengereman resistor NO

1315 )konstan Nealue : /3$ p0 2log e2O

$6"3 )konstan Nealue : log e2O

Persamaan ini didasarkan pada asumsi baha e#ek pengereman

sepenuhn%a karena energi pengereman didisipasi di resistor, (ecara umum motor

dikenakan tambahan akibat torsi pengereman indage dan gesekan sehingga

aktu pengereman akan lebih kecil dari %ang diberikan oleh Persamaan, 5,",

2.2.2.6.Pengereman se,ara Plugg#ng

.ita bisa menghentikan motor bahkan lebih cepat dengan menggunakan

metode %ang disebutplugging.ni terdiri dari tiba-tiba membalikkan arus angker

dengan membalik terminal sumber

&ambar 5,1! .ecepatan kur>a terhadap aktu untuk berbagai metode

pengereman,

&'


27/59

Di baah kondisi motor normal angker arus 1diberikan oleh

*1: +s- 9 o0*R

di mana R o adalah resistansi armature, ika kita tiba-tiba membalik terminal

sumber tegangan netto %ang bekerja pada sirkuit angker menjadi +oQs0, ang

disebut counter-ggl odariangker tidak lagi bertentangan dengan apa-apa tetapi

sebenarn%a menamba% tegangan suplai s, )ersih ini tegangan akan

menghasilkan arus balik %ang sangat besar mungkin 5$ kali lebih besar daripada

beban penuh arus armature, Arus ini akan memulai suatu busur sekitar komutator

menghancurkan segmen kuas dan mendukung bahkan sebelum baris pemutus

sirkuit bisa terbuka,

&ambar A Amature terhubung ke sumber dc 9 s,

&ambar ) *enghubungkan,

?ntuk mencegah suatu hal %ang tidak diinginkan kita harus membatasi

arus balik dengan memperkenalkan sebuah resistorRdalam seri dengan rangkaian

&


28/59

pembalikan /&ambar 5,1"b0, (eperti dalam pengereman dinamis resistor

dirancang untuk membatasi pengereman aal arus * sampaisekitar dua kali arus

beban penuh,

Dengan memasukkan rangkaian torsi re>erse dikembangkan bahkan

ketika angker telah datang berhenti, Akibatn%a pada kecepatan nol o)$ tapi

aku2: s- R,%aitu sekitar satu setengah nilai aaln%a, )egitu motor berhenti

kita harus segera membuka sirkuit angker selain itu akan mulai berjalan secara

terbalik, (irkuit gangguan biasan%a dikontrol oleh sebuah null-kecepatan

otomatis perangkat terpasang pada poros motor,

7ekuk &ambar, 51! memungkinkan kita untuk membandingkan

pengereman plugging dan dinamis untuk pengereman aal %ang sama saat ini,

Perhatikan baha memasukkan motor benar-benar berhenti setelah selang aktu

2 &o, Di sisi lain jika pengereman dinamis digunakan kecepatan masih 25 persen

dari nilai aslin%a pada saat ini, *eskipun demikian kesederhanaan komparati#

pengereman dinamis menjadikan lebih populer di sebagian besar aplikasi,

2.2.2.7.Reaks# 8angkar

+erjadin%a ga%a torsi pada jangkar disebabkan oleh hasil interaksi dua

garis medan magnet, .utub magnet menghasilkan garis medan magnet dari utara-

selatan meleati jangkar, nteraksi kedua magnet berasal dari stator dengan

magnet %ang dihasilkan jangkar mengakibarkan jangkar mendapatkan ga%a torsi

putar berlaanan arah jarus jam, .arena medan utama dan medan jangkar terjadi

bersama sama hal ini akan men%ebabkan perubahan arah medan utama dan akan

mempengaruhi berpindahn%a garis netral %ang mengakibatkan kecenderungan

timbul bunga api pada saat komutasi,

?ntuk itu biasan%a pada motor DC dilengkapi dengan kutub bantu %ang

terlihat seperti gambar dibaah ini

&


29/59

&ambar kutub bantu /interpole0 pada motor DC

.utub bantu ini terletak tepat pada pertengahan antara kutub utara dan

kutub selatan dan berada pada garis tengah teoritis, 7ilitan penguat kutub inidihubungkan seri dengan lilitan jangkar hal ini disebabkan medan lintang

tergantung pada arus jangkarn%a, ?ntuk mengatasi reaksi jangkar pada mesin K

mesin %ang besar dilengkapi dengan lilitan kompensasi, 7ilitan kompensasi itu

dipasang pada alur K alur %ang dibuat pada sepatu kutub dari kutub utama, 7ilitan

ini sepertijuga haln%a dengan lilitan kutub bantu dihubungkan seri dengan lilitan

jangkar, Arah arusn%a berlaanan dengan arah arus kaat jangkar %ang berada

dibaahn%a,

2.2.3. M!t!r A%

*otor arus bolak-balik menggunakan arus listrik %ang membalikkan

arahn%a secara teratur pada rentang aktu tertentu, *otor listrik memiliki dua

buah bagian dasar listrik RstatorR dan RrotorR seperti ditunjukkan daalam &ambar

, (tator merupakan komponen listrik statis, Sotor merupakan komponen listrik

berputar untuk memutar as motor, .euntungan utama motor DC terhadap motor

AC adalah baha kecepatan motor AC lebih sulit dikendalikan, ?ntuk mengatasi

kerugian ini motor AC dapat dilengkapi dengan penggerak #rekensi >ariabel

untuk meningkatkan kendali kecepatan sekaligus menurunkan da%an%a, *otor

induksi merupakan motor %ang paling populer di industri karena kehandalann%a

dan lebih mudah peraatann%a, *otor induksi AC cukup murah /hargan%a

setengah atau kurang dari harga sebuah motor DC0 dan juga memberikan rasio

da%a terhadap berat %ang cukup tinggi /sekitar dua kali motor DC0,

&*


30/59

2.2.3.1.M!t!r s#nkr!n

*otor sinkron adalah motor AC bekerja pada kecepatan tetap pada sistim

#rekensi tertentu, *otor ini memerlukan arus searah /DC0 untuk pembangkitan

da%a dan memiliki torque aal %ang rendah dan oleh karena itu motor sinkron

cocok untuk penggunaan aal dengan beban rendah seperti kompresor udara

perubahan #rekensi dan generator motor, *otor sinkron mampu untuk

memperbaiki #aktor da%a sistim sehingga sering digunakan pada sistim %ang

menggunakan ban%ak listrik,

.omponen utama motor sinkron adalah

Rotor. Perbedaan utama antara motor sinkron dengan motor induksi adalah

baha rotor mesin sinkron berjalan pada kecepatan %ang sama dengan

perputaran medan magnet, =al ini memungkinkan sebab medan magnit rotor

tidak lagi terinduksi, Sotor memiliki magnet permanen atau arus DC-excited

%ang dipaksa untuk mengunci pada posisi tertentu bila dihadapkan dengan

medan magnet lainn%a,

Stator, (tator menghasilkan medan magnet berputar %ang sebanding dengan

#rekensi %ang dipasok,

*otor ini berputar pada kecepatan sinkron %ang diberikan oleh persamaanberikut

s : 12$ # P

Dimana

# : #rekensi dari pasokan #rekensi

P: jumlah kutub

2.2.3.2.M!t!r #nuks#

%+


31/59

*otor induksi merupakan motor %ang paling umum digunakan pada

berbagai peralatan industri, Popularitasn%a karena rancangann%a %ang sederhana

murah dan mudah didapat dan dapat langsung disambungkan ke sumber da%a AC

&enerator 1 #ase

.omponen

*otor induksi memiliki dua komponen listrik utama

Sotor, *otor induksi menggunakan dua jenis rotor

Sotor kandang tupai terdiri dari batang penghantar tebal %ang dilekatkan

dalam petak-petak slots paralel, )atang-batang tersebut diberi hubungan

pendek pada kedua ujungn%a dengan alat cincin hubungan pendek,

7ingkaran rotor %ang memiliki gulungan tiga #ase lapisan ganda dan

terdistribusi, Dibuat melingkar seban%ak kutub stator, +iga #ase digulungi

kaat pada bagian Prinsip kerja *otor AC (atu 8asadalamn%a dan ujung %ang

lainn%a dihubungkan ke cincin kecil %ang dipasang pada batang as dengan

sikat %ang menempel padan%a,

(tator, (tator dibuat dari sejumlah stampings dengan slots untuk

membaa gulungan tiga #ase, &ulungan ini dilingkarkan untuk sejumlah

kutub %ang tertentu, &ulungan diberi spasi geometri sebesar 12$ derajat

2.2.3.2.1. 'las#9#kas# m!t!r #nuks#

*otor induksi dapat diklasi#ikasikan menjadi dua kelompok utama /Parekh

2$$30

*otor induksi satu #ase, *otor ini han%a memiliki satu gulunganstator

beroperasi dengan pasokan da%a satu #ase memiliki sebuah rotor kandang

tupai dan memerlukan sebuah alat untuk menghidupkan motorn%a, (ejauh ini

motor ini merupakan jenis motor %ang paling umum digunakan dalam

peralatan rumah tangga seperti #an angin mesin cuci dan pengering pakaian

dan untuk penggunaan hingga 3 sampai 4 =p,

*otor induksi tiga #ase, *edan magnet %ang berputar dihasilkan oleh

pasokan tiga #ase %ang seimbang, *otor tersebut memiliki kemampuan da%a

%ang tinggi dapat memiliki kandang tupai atau gulungan rotor /alaupun

%$


32/59

"$H memiliki rotor kandang tupai0B dan pen%alaan sendiri, Diperkirakan

baha sekitar $H motor di industri menggunakan jenis ini sebagai contoh

pompa kompresor belt conveyor jaringan listrik dan grinder, +ersedia

dalam ukuran 13 hingga ratusan =p,

2.2.3.2.2. 'e,e)atan m!t!r #nuks#

*otor induksi bekerja sebagai berikut, 7istrik dipasok ke stator %ang akan

menghasilkan medan magnet, *edan magnet ini bergerak dengan kecepatan

sinkron disekitar rotor, Arus rotor menghasilkan medan magnet kedua %ang

berusaha untuk melaan medan magnet stator %ang men%ebabkan rotor berputar,

alaupun begitu didalam praktekn%a motor tidak pernah bekerja pada

kecepatan sinkron namun pada Ikecepatan dasarJ %ang lebih rendah, +erjadin%a

perbedaan antara dua kecepatan tersebut disebabkan adan%a IslipgeseranJ %ang

meningkat dengan meningkatn%a beban, lip han%a terjadi pada motor induksi,

?ntuk menghindari slip dapat dipasang sebuah cincin, geserslip ring dan motor

tersebut dinamakan Imotor cincin geser slip ring motorJ, Persamaan berikut

dapat digunakan untuk menghitung persentaseslip-geseran,

Dimana

s : kecepatan sinkron dalam SP*

b : kecepatan dasar dalam SP*

2.2.3.2.3. Hubungan antara beban, kecepatan dan torque

Pada gambar dibaah ini menunjukan gra#ik torque-kecepatan motor induksi ACtiga #ase dengan arus %ang sudah ditetapkan, )ila motor

*ulai men%ala tern%ata terdapat arus n%ala aal %ang tinggi dan torque

%ang rendah /Ipull/up torqueJ0,

*encapai !$H kecepatan penuh torque berada pada tingkat tertinggi

/Ipull/out torqueJ0 dan arus mulai turun,

Pada kecepatan penuh atau kecepatan sinkron arus

torque danstator turun ke nol,

%&


33/59

*otor AC satu #asa berbeda cara kerjan%a dengan motor AC tiga #asa

dimana pada motor AC tiga #asa untuk belitan statorn%a terdapat tiga belitan %ang

menghasilkan medan putar dan padarotor sangkar terjadi induksi dan interaksi

torsi %ang menghasilkan putaran, (edangkan pada motor satu #asa memiliki dua

belitan stator %aitu belitan #asa utama /belitan ?1-?20 dan belitan#asa bantu

/belitan E1-E20 lihat gambar disamping

*otor satu #asa

)elitan bantu E1-E2 pertama dialiri arus /0 bantu menghasilkan #luks

magnet T tegak lurus beberapa saat kemudian belitan utama ?1-?2 dialiri arus

utama utama, %ang bernilai positip,=asiln%a adalah medan magnet %ang bergeser

sebesar 45U dengan arah berlaanan jarum jam,.ejadian ini berlangsung terus

sampai satu siklus sinusoida sehingga menghasilkan medanmagnet %ang berputar

pada belitan statorn%a,

Sotor motor satu #asa sama dengan rotor motor tiga #asa %aitu berbentuk

batang-batang kaat%ang ujung-ujungn%a dihubung singkatkan dan men%erupai

bentuk sangkar tupai maka seringdisebut rotor sangkar,

%%


34/59

)elitan rotor %ang dipotong oleh medan putar stator menghasilkan

tegangan induksi interaksiantara medan putar stator dan medan magnet rotor akan

menghasilkan torsi putar pada rotor,

*otor .apasitor

*otor kapasitor satu phasa ban%ak digunakan dalam peralatan rumah

tangga seperti motor pompa air motor mesin cuci motor lemari es motor air

conditioning, .onstruksin%a sederhanadengan da%a kecil dan bekerja dengan

tegangan suplai P7 22$ ; oleh karena itu menjadikanmotor kapasitor ini

ban%ak dipakai pada peralatan rumah tangga,

&ambar ,*otor kapasitor

)elitan stator terdiri atas belitan utama dengan notasi terminal ?1-?2 dan

belitan bantu dengannotasi terminal E1-E2 ala-jala 71 terhubung dengan

terminal ?1 dan kaat netral terhubungdengan terminal ?2, .ondensator kerja

ber#ungsi agar perbedaan sudut phasa belitan utamadengan belitan bantu

mendekati "$U,Pengaturan arah putaran motor kapasitor dapat dilakukan dengan

/lihat gambar60

- ?ntuk menghasilkan putaran ke kiri /berlaanan jarum jam0 kondensator kerja

C) disambungkan ke terminal ?1 dan E2 dan terminal E1 dikopel dengan

terminal

- Putaran ke kanan /searah jarum jam0 kondensator kerja disambung kan ke

terminal E1 dan ?1dan terminal E2 dikopel dengan terminal ?1,

*otor kapasitor dengan da%a diatas 1 . di lengkapi dengan dua buah

kondensator dan satubuah saklar sentri#ugal,)elitan utama ?1-?2 dihubungkan

%


35/59

dengan jala-jala 71 dan etral ,)elitan bantu E1-E2 disambungkan seri dengan

kondensator kerja C) dan sebuah kondensator starting CA diseri dengan kontak

normall% close /C0 dari saklar sentri#ugal lihat gambar dibaah ini,

Pengaatan motor kapasitor dengan pembalik putaran,

Aaln%a belitan utama dan belitan bantu mendapatkan tegangan dari jala-

jala 71 dan etral,.emudian dua buah kondensator C) dan CA keduan%a

membentuk loop tertutup sehingga rotor mulai berputar dan ketika putaran

mendekati $H putaran nominaln%a saklar sentri#ugal akanmembuka dan kontak

normall% close memutuskan kondensator bantu CA,

Pengaatan dengan Dua .apasitor

8ungsi dari dua kondensator %ang disambungkan parallel CAQC) adalah

untuk meningkatkannilai torsi aal untuk mengangkat beban, (etelah putaran

%-


36/59

motor mencapai $H putaran saklar sentri#ugal terputus sehingga han%a

kondensator kerja C) saja %ang tetap bekerja, ika keduakondensator rusak maka

torsi motor akan menurun drastis lihat gambar !,

.arakteristik +orsi *otor kapasitor

*otor (haded Pole

*otor shaded pole atau motor phasa terbelah termasuk motor satu phasa

da%a kecil dan ban%ak digunakan untuk peralatan rumah tangga sebagai motor

penggerak kipas angin blender,.onstruksin%a sangat sederhana pada kedua

ujung stator ada dua kaat %ang terpasang dandihubung singkatkan #ungsin%a

sebagai pembelah phasa,

)elitan stator dibelitkan sekeliling inti membentuk seperti belitan trans#or mator,

Sotorn%a berbentuk sangkar tupai dan porosn%a ditempatkan pada rumah stator

ditopang dua buah bearing

risan penampang motor shaded pole memperlihatkan dua bagian %aitu

bagian stator denganbelitan stator dan dua kaat shaded pole,

)agian rotor sangkar ditempatkan di tengah-tengahstator lihat gambar 1$,

Penampang motor shaded pole,

%'


37/59

+orsi putar dihasilkan oleh adan%a pembelahan phasa oleh kaat shaded

pole, .onstruksi %angsederhana da%a %ang kecil handal mudah dioperasikan

bebas peraatan dan cukup di suplaidengan +egangan AC 22$ ; jenis motor

shaded pole ban%ak digunakan untuk peralatan rumahtangga kecil,

*otor ?ni>ersal

*otor ?ni>ersal termasuk motor satu phasa dengan menggunakan belitan

stator dan belitanrotor,*otor uni>ersal dipakai pada mesin jahit motor bor

tangan, Peraatan rutin dilakukandengan mengganti sikat arang %ang memendek

atau pegas sikat arang %ang lembek,.ontruksin%a %ang sederhana handal mudah

dioperasikan da%a %ang kecil torsin%a %angcukup besar motor uni>ersal dipakai

untuk peralatan rumah tangga,

)entuk stator dari motor uni>ersal terdiri dari dua kutub stator,

)elitan rotor memiliki dua belasalur belitan dan dilengkapi komutator dan sikat

arang %ang menghubungkan secara seri antarabelitan stator dengan belitan

rotorn%a,

*otor uni>ersal memiliki kecepatan tinggi sekitar 3$$$rpm,

stator dan rotor motor uni>ersal

2.3. Tran9!rmat!r

+rans#ormator atau biasa dikenal dengan tra#o berasal dari kata

trans#ormatie %ang berarti perubahan, +rans#ormator memberikan cara %ang

%


38/59

berbeda untuk mengubah tegangan bolak balik dari satu harga ke harga lain,

+rans#ormator merupakan suatu alat listrik %ang mengubah tegangan arus bolak-

balik dari satu tingkat ke tingkat %ang lain melalui suatu gandengan magnet dan

berdasarkan prinsip-prinsip induksi-elektromagnet, +rans#ormator terdiri atas

sebuah inti %ang terbuat dari besi berlapis dan dua buah kumparan %aitu

kumparan primer dan kumparan sekunder,

Penggunaan trans#ormator %ang sederhana dan handal memungkinkan

dipilihn%a tegangan %ang sesuai dan ekonomis untuk tiap-tiap keperluan serta

merupakan salah satu sebab penting baha arus bolak-balik sangat ban%ak

dipergunakan untuk pembangkitan dan pen%aluran tenaga listrik,

2.3.1. Hukum Hukum Dasar Trans9!rmat!r

2.3.1.1. Hukum Ma+:ell

Persamaan *a


39/59

bentuk %ang sederhana trans#ormator terdiri dari dua buah kumparan induksi

%ang secara listrik terpisah tetapi secara magnet dihubungkan oleh suatu path

%ang mempun%ai relaktansi %ang rendah, .edua kumparan tersebut mempun%ai

mutual induction %ang tinggi, ika salah satu kumparan dihubungkan dengan

sumber tegangan bolak-balik #luks bolak-balik timbul di dalam inti besi %ang

dihubungkan dengan kumparan %ang lain men%ebabkan atau menimbulkan ggl

/ga%a gerak listrik0 induksi / sesuai dengan induksi elektromagnet0 dari hukum

#arada% )ila arus bolak balik mengalir pada induktor maka akan timbul ga%a

gerak listrik /ggl0,

2.3.3.Pr#ns#) 'erja Trans9!rmat!r

.erja trans#ormator adalah berdasarkan hukum Ampere dan hukum

8arada% %aitu arus listrik dapat menimbulkan medan magnet dan sebalikn%a

medan magnet dapat menimbulkan arus listrik, ika pada salah satu kumparan

pada trans#ormator diberi arus bolak-balik maka jumlah garis ga%a magnet

berubah-ubah, Akibatn%a pada sisi primer terjadi induksi, (isi sekunder menerima

garis ga%a magnet dari sisi primer %ang jumlahn%a berubah-ubah pula, *aka di

sisi sekunder juga timbul induksi akibatn%a antara dua ujung terdapat beda

tegangan

Deskripsi kerja trans#ormator step don adalah trans#ormator ini ber#ungsi

untuk menaikkan tegangan misaln%a dari 3!$ ; pada sisi primer menjadi 2$ .;

pada sisi sekunder, Deskripsi kerja trans#ormator step up adalah trans#ormator ini

ber#ungsi untuk menurunkan tegangan misaln%a dari 2$ .; pada sisi primer

menjadi 3!$ ; pada sisi sekunder,

%*


40/59

2.3.-.Pr#ns#) 'erja Tra9! satu 9asa

Apabila kumparan primer dihubungkan dengan tegangan /sumber0 maka

akan mengalir arus bolak balik 1 pada kumparan tersebut, Gleh karena kumparan

menpun%ai inti arus 1 menimbulkan #luks magnet %ang juga berubah K ubah

pada intin%a,Akibat adan%a #luks magnet %ang berubah Kubah pada kumparan

primer akan timbul &&7 induksi ep,

?ntuk mencari &&7 %ang dibangkitkan maka persamaan %ang digunakan

8lu< maksimum dalam besaran ma


41/59

Ada dua perbedaan bentuk inti trans#ormator %ang biasa digunakan %ang

dinamakan tipe inti /core t%pe0 dan tipe slubung atau cangkang /shell t%pe0, nti

dari kedua tipe ini dibuat baja khusus berkerugian rendah dan dilaminasi untuk

mengurangi kerugian inti,

.ontruksi tipe inti mengelilingi inti besi %ang berlaminasi, ?nduk

sederhanan%a lilitan primer di trans#ormator tipe inti ditunjukan dalam satu kaki

inti dan sekunder pada kaki %ang lain,trans#ormator komersial tidak dibentuk

secara demikian karean sebagaian besar #luksi %ang dihasilkan lilitan primer tidak

memotong lilitan sekunder atau dikatakan baha trans#ormator mempun%ai

kebocoran #luksi %ang besar, ?ntuk menjaga agar #luksi sminimum mungkin,

7ilitan dibagi dua ditempatkan pada masing-masingkakin%a, Sakitan inti dan

kumparan trans#ormator tipe inti,

+rans#ormator kontruksi tipe selubung dalam kontruksi inti besi

mengelilingi lilitan, Sangkaian inti dan kumparan trans#ormator bentuk selubung,

Sangkaian inti dan ukuran dari trans#ormator %ang dirancang untuk

dicuplikan dalam min%ak isolasi didalam tangki baja, (ebagai tambah terhadap

si#at isolasi ini min%ak juga men%alurkan panas dari inti kumparan

trans#ormatorkerangkaian luar dibuat melaluibantalan isolasi %ang biasan%a

terbuat dari porselen,

.umparan trans#ormator terbuat dari kaat atau lempeng tembaga atau

almunium, ?ntuk lilitan arus besar berapa serat konduktor diparalelkan untuk

mengurangi kerugian arus pusar dalam konduktor, )ahan isolasi kumparan %ang

digunakan adalah pita katun sulosa kertas khusus poliester atau bahan sejenis

lainn%a, .umparan %ang sudah jadi dikeringkan dalam udara bebas-oksigen

untuk menghilangkan semua kelembapan, .umparan dari trans#ormator %ang

dicelupkan min%ak kemudian diresapka seluhn%a dengan min%ak isolasi kering

sambil di>akumkan,

Ada dua tipe dasar dari lilitan trans#ormator %ang bisa digunakan %aitu tipe

konsentrise /concentric0 dan tipe picak / pancake0, 7ilitan konsentrise bentuk

selindris dimana satu lilitan diletakkan didalam lilitan lainn%a dan dengan isolasi

seperlun%a di antaran%a, ?mumn%a lilitan tegangan rendah ditempatkan di bagian

$


42/59

dalam dekat inti terisolasi dari inti, 7ilitan picak dibentuk dengan bagian primer

dan sekunder saling bersisipan, Dalam kedua tipe ini diberikan ruang antara

kumparan bertetangga agar memungkinkan terjadin%a >entilasi atau sirkulasi

cairan pendingin,

.onstruksi tra#o secara umum terdiri dari

1, nti %ang terbuat dari lembaran-lembaran plat besi lunak atau baja silikon

%ang diklem jadi satu,

2, )elitan dibuat dari tembaga %ang cara membelitkan pada inti dapat konsentris

maupun spiral,

3, (istem pendingan pada tra#o-tra#o dengan da%a %ang cukup besar,

2.3./. 8en#s tra9! (erasarkan letak kum)aran

1, Core type /jenis inti0 %akni kumparan mengelilingi inti,

2, %ell type /jenis cangkang0 %akni inti mengelilingi belitan

tra#o jenis cangkang tra#o jenis inti

2.3.6 P!lar#tas

(eaktu-aktu diinginkan mengoperasikan trans#ormator secara paralel,

(alah satu kebutuhan agar dapat beroperasikan adalah baha polaritas dari kedua

transistor harus sama, Disamping polaritas %ang sama kedua trans#ormator harus

mempun%ai nilai teganagan perbandingan trans#ormator dan impedansi %ang

sama atau hampir sama,

+rans#ormer juga dapat digunakan dalam sistem instrumentasi listrik,

.arena trans#ormer kemampuan untuk meningkatkan atau turun tegangan dan

arus dan listrik isolasi %ang mereka berikan mereka dapat ber#ungsi sebagai cara

untuk menghubungkan peralatan listrik tegangan tinggi sistem tenaga arus tinggi,

&


43/59

*isalkan kita ingin secara akurat mengukur tegangan 13! k; sebuah poer

sistem,

&ambar 1-6 Aplikasi nstrumentasi RPotensi trans#ormatorR skala tegangan tinggi

ke nilai aman diterapkan pada >oltmeter kon>ensional,

(ekarang >oltmeter membaca #raksi %ang tepat atau rasio dari sistem

%ang sebenarn%a tegangan mengatur skala untuk membaca seolah-olah mengukur

tegangan secara langsung, +rans#ormator instrumen menjaga tegangan pada

tingkat %ang aman dan mengisolasi listrik dari sistem sehingga tidak ada

hubungan langsung antara saluran listrik dan instrumen atau kabel instrumen,

.etika digunakan dalam kapasitas ini tra#o disebut Potensi +rans#ormer atau

han%a P+,

Potensial trans#ormer dirancang untuk memberikan seakurat tegangan

rasio stepdon, ?ntuk membantu dalam regulasi tegangan %ang tepat beban

seminimal mungkin >oltmeter dibuat untuk memiliki impedansi masukan %angtinggi sehingga menarik sedikit arus dari P+ , (eperti %ang anda lihatpada gambar

6, sumbu telah terhubung secara seri dengan gulungan primer P+untuk

keselamatan dan kemudahan memutus tegangan dari P+,

(tandar tegangan sekunder untuk sebuah P+ adalah 12$ >olt AC untuk

#ull-rated tegangan listrik, Sentang >oltmeter standar untuk menemani P+ adalah

15$ >olt skala penuh, P+( dengan rasio berliku kustom dapat dibuat sesuai

dengan aplikasi apapun, ni cocok baik untuk standarisasi industri >oltmeter %ang

%


44/59

sebenarn%a instrumen sendiri karena P+ akan menjadi ukuran untuk langkah

sistem tegangan ke tingkat instrumen standar ini,

2.3.7. Rangka#an eku#alen trans9!rmer

?ntuk mempermudah analisis dalam pengujian rangkaian primer dan

sekunder dibuat menjadi sebuah rangkaian %ang disebut rangkaian eWui>alent,

Pada rangkaian ini rugi tembaga pada sisi sekunder diubah menjadi nilai

ekui>alenn%a dan dilihat dari arah primer,

&ambar Sangkaian ekui>alen trans#ormer

7oss2 : 22,S2

: 12/2

2120,S2

: 12/210

2,S2

7oss2 :12, a2,S2

Dimana a adalah rasio perbandingan lilitan kumparan sekunder terhadap

kumparan primer sehingga resistansi sekunder didapatkan

S2X : a2,S2

dan reaktansi sekunder didapatkan

2X : a2,2

Dari persamaan sebelumn%a dapat digambarkan rangkaian ekui>alen trans#ormer

menjadi

&ambar Sangkaian ekui>alen %ang telah disederhanakan


45/59


46/59

Arus pusar adalah arus %ang mengalir pada material inti karena tegangan

%ang diinduksi oleh #luks, Arah pergerakan arus pusar adalah "$o terhadap arah

#luks Dengan adan%a resistansi dari material inti maka arus pusar dapat

menimbulkan panas sehingga mempengaruhi si#at #isik material inti tersebut

bahkan hingga membuat trans#ormer terbakar, ?ntuk mengurangi e#ek arus pusar

maka material inti harus dibuat tipis dan dilaminasi sehingga dapat disusun hingga

sesuai tebal %ang diperlukan Sugi arus pusar dapat dihitung dengan menggunakan

persamaan

pe : Sugi arus pusar NkgO

ke : .onstanta material inti

f : #rekuensi N=LO

t : ketebalan material NmO

Bmax : ilai puncak medan magnet N+O

2.3.1


47/59

%ang umum digunakan adalah besi silikon, )esarn%a rugi h%sterisis dapat dihitung

dengan menggunakan Persamaan

p% : Sugi arus pusar NkgO

k% : .onstanta material inti

f : #rekuensi N=LO

Bmax : ilai puncak medan magnet N+O

n : ilai eksponensial tergantung material danBmax

Sugi h%steris maupun rugi arus pusar bernilai tetap tidak bergantung pada

besarn%a beban,

2.3.11. T#)e Pen#ng#nan

*acam-macam tipe pendinginan pada trans#ormator antara lain

1, A /Air atural Cooling0

Pendingin alam oleh sirkulasi udara sekitarn%a tanpa alat khusus,

2, A) /Air )last Colling0

Pendinginan oleh udara langsung %ang dihasilkan olehfan /kipas0,

3, G /Gil mmerset atural Cooling0,

Pendinginan dengan menggunakan min%ak %ang disertai dengan pendinginan

alam,

4, G) /Gil )last Cooling0

Pendinginan ini sistemn%a adalah sama dengan G %ang dilengkapi dengan

hembusan udar dari kipas %ang dipasang pada dinding tra#o,5, G8/ Gil 8oreced Circulation o# Air autal Cooling0

Pendinginan ini sama dengan sitem G untuk sirkulasi min%ak melalui

radiator dengan menggunakan suatu pompa tetapi tidak memaki kipas,

6, G8)/Gil 8orced and Air )last Cooling0

(istem pendinginann%a sama dengan G8 %ang dilengkapi dengan hembusan

udara dari kipas,

, G /oil and ater Cooling0


48/59

Adalah gabungan dari pendinginan air sirkulasi pada dinding luar radiator

tanpa memakai kipas

!, G8 /8orced Gil and ater Cooling0,

(istem pendinginann%a sama dengan G8) tetapi tidak memakai kipas,

", (istem campuran

Adalah gabungan dari beberapa s%stem pendinginan misaln%a

AG8GG8) dan lain-lain

2.-. Panel

2.-.1. Push Butt!n

)erbagai macam saklar /Lakelar sitch0 listrik dan elektronik %ang umum

digunakan berikut simboln%a ditampilkan dalam da#tar berikut, (ecara mendasar

semua saklar melakukan kontak n%ala padam /on o##0 dalam berbagai cara

berbeda tapi tiap saklar melakukan tugas sama %akni membuka dan menutup

sirkuit listrik,

(aklar tekan tombol atau kancing-tekan /push button0 adalah saklar %ang

beroperasi dengan cara ditekan dan jenis berbeda melakukan dua #ungsi berbeda

dimana P+* /push to make0 sitch GP) /normal%-open push-button0 adalah

tombol menutup sirkuit bila ditekan dan P+) /push to-break0 sitch0 CP)

/normal%-close push-button0 adalah tombol %ang membuka sirkuit bila ditekan,

ika tekanan dilepaskan atau terjadi tekanan berikutn%a maka akan menormalkan

kembali tombol ke posisi semula dan sirkuit kembali ke status semula, Contoh

tombol P+* Z GP) adalah seperti %ang digunakan sebagai tombol klakson

sepedamotor dan mobil, Contoh tombol P+) CP) adalah seperti %ang

digunakan sebagai tombol pen%ala lampu penerangan-dalam pada pintu kulkas

dan pintu mobil dimana lampu padam bila pintu ditutup dan sebalikn%a men%ala

bila pintu dibuka,


49/59

2.-.2.Magnet#k '!ntakt!r

.ontaktor adalah jenis saklar %ang bekerja secara magnetik %aitu kontak

bekerja apabila kumparan diberi energi, +he ational *anu#acture Assosiation

/9*A0 mende#inisikan kontaktor magnetis sebagai alat %ang digerakan secara

magnetis untuk men%ambung dan membuka rangkaian da%a listrik, +idak seperti

rela% kontaktor dirancang untuk men%ambung dan membuka rangkaian da%a

listrik tanpa merusak, )eban-beban tersebut meliputi lampu pemanas

trans#ormator kapasitor dan motor listrik

2.-.2.1.Pr#ns#) 'erja

(ebuah kontaktor terdiri dari koil beberapa kontak ormall% Gpen / G 0

dan beberapa ormall% Close / C 0, Pada saat satu kontaktor normal G akan

membuka dan pada saat kontaktor bekerja G akan menutup, (edangkan kontak

C sebalikn%a %aitu ketika dalam keadaan normal kontak C akan menutup dan

dalam keadaan bekerja kontak C akan membuka, .oil adalah lilitan %ang

apabila diberi tegangan akan terjadi magnetisasi dan menarik kontak-kontakn%a

sehingga terjadi perubahan atau bekerja,

.ontaktor termasuk jenis saklar motor %ang digerakkan oleh magnet

seperti %ang telah dijelaskan di atas, )ila pada jepitan a dan b kumparan magnet

diberi tegangan maka magnet akan menarik jangkar sehingga kontak-kontak

bergerak %ang berhubungan dengan jangkar tersebut ikut tertarik, +egangan %ang

harus dipasangkan dapat tegangan bolak balik / AC 0 maupun tegangan searah

/ DC 0 tergantung dari bagaimana magnet tersebut dirancangkan, ?ntuk beberapa

keperluan digunakan juga kumparan arus / bukan tegangan 0 akan tetapi dari segi

produksi lebih disukai kumparan tegangan karena besarn%a tegangan umumn%a

sudah dinormalisasi dan tidak tergantung dari keperluan alat pemakai tertentu,

.arakteristik

(pesi#ikasi kontaktor magnet %ang harus diperhatikan adalah kemampuan

da%a kontaktor ditulis dalam ukuran att . %ang disesuaikan dengan beban

%ang dipikul kemampuan menghantarkan arus dari kontak K kontakn%a ditulis

*


50/59

dalam satuan ampere kemampuan tegangan dari kumparan magnet apakah untuk

tegangan 12 ;olt atau 22$ ;olt begitupun #rekuensin%a kemampuan

melindungi terhadap tegangan rendah misaln%a ditulis @ 2$ H dari tegangan

kerja, Dengan demikian dari segi keamanan dan kepraktisan penggunaan

kontaktor magnet jauh lebih baik dari pada saklar biasa,

2.-.2.2.8en#s"jen#s Magnet '!ntrakt!r

2.-.2.2.1. '!ntakt!r Magnet Arus Searah $D%&

.ontaktor magnet arus searah /DC0 terdiri dari sebuah kumparan %ang

intin%a terbuat dari besi, adi bila arus listrik mengalir melalui kumparan maka

inti besi akan menjadi magnet, &a%a magnet inilah %ang digunakan untuk menarik

angker %ang sekaligus menutup membuka kontak, )ila arus listrik terputus ke

kumparan maka ga%a magnet akan hilang dan pegas akan menarikmenolak

angker sehingga kontak kembali membuka atau menutup, ?ntuk merancang

kontaktor arus searah %ang besar dibutuhkan tegangan kerja %ang besar pula

namun hal ini akan mengakibatkan arus %ang melalui kumparan akan besar dan

kontaktor akan cepat panas, adi kontaktor magnet arus searah akan e#isien pada

tegangan kerja kecil seperti 6 ; 12 ; dan 24 ;,

)entuk #isik rela% dikemas dengan adah plastik transparan memiliki dua

kontak (PD+ /(ingle Pole Double +hrogh0 &ambar 2,1 satu kontak utama dan

dua kontak cabang0, Sela% jenis ini menggunakan tegangan DC 6; 12 ; 24 ;

dan 4! ;, uga tersedia dengan tegangan AC 22$ ;, .emampuan kontak

mengalirkan arus listrik sangat terbatas kurang dari 5 ampere, ?ntuk dapat

mengalirkan arus da%a %ang besar untuk mengendalikan motor induksi rela%

dihubungkan dengan kontaktor untuk arus searah digunakan pada arus AC maka

kemagnetann%a akan timbul dan hilang setiap saat mengikuti gelombang arus AC,

2.-.2.2.2. '!ntakt!r Magnet Arus B!lak (al#k $A%&

.ontruksi kontaktor magnet arus bolak-balik pada dasarn%a sama dengan

kontaktor magnet arus searah, amun karena si#at arus bolak-balik bentuk

gelombang sinusoida maka pada satu periode terdapat dua kali besar tegangan

-+


51/59

sama dengan nol, ika #rekuensi arus AC 5$ =erL berarti dalam 1 detik akan

terdapat 5$ gelombang, Dan 1 periode akan memakan aktu 15$ : $$2 detik

%ang menempuh dua kali titik nol, Dengan demikian dalam 1 detik terjadi 1$$ kali

titik nol atau dalam 1 detik kumparan magnet kehilangan magnetn%a 1$$ kali,

.arena itu untuk mengisi kehilangan magnet pada kumparan magnet

akibat kehilangan arus maka dibuat belitan hubung singkat %ang ber#ungsi sebagai

pembangkit induksi magnet ketika arus magnet pada kumparan magnet hilang,

Dengan demikian maka arus magnet pada kontaktor akan dapat dipertahankan

secara terus menerus /kontinu0, )ila kontaktor %ang dirancang untuk arus AC

digunakan pada arus DC maka pada kumparan itu tidak timbul induksi listrik

sehingga kumparan menjadi panas, (ebaliknn%a bila kontaktor magnet untuk arus

DC %ang tidak mempun%ai belitan hubung singkat diberikan arus AC maka pada

kontaktor itu akan bergetar %ang disebabkan oleh kemagnetan pada kumparan

magnetn%a timbul dan hilang setiap 1$$ kali,

.ontaktor akan bekerja normal bila tegangann%a mencapai !5 H dari

tegangan kerja bila tegangan turun kontaktor akan bergetar, ?kuran dari

kontaktor ditentukan oleh batas kemampuan arusn%a, )iasan%a pada kontaktor

terdapat beberapa kontak %aitu kontak normal membuka /ormall% Gpen : G0

dan kontak normal menutup /ormall% Close : C0, .ontak o berarti saat

kontaktor magnet belum bekerja kedudukann%a membuka dan bila kontaktor

bekerja kontak itu menutup menghubung, (edangkan kontak C berarti saat

kontaktor belum bekerja kedudukan kontakn%a menutup dan bila kontaktor

bekerja kontak itu membuka, adi #ungsi kerja kontak G dan C berlaanan,

.ontak G dan C bekerja membuka sesaat lebih cepat sebelum kontak G

menutup,

8ungsi dari kontak-kontak dibuat untuk kontak utama dan kontak bantu,

.ontak utama terdiri dari kontak G dan kontak bantu terdiri dari kontak G dan

C, .ontak utama digunakan untuk mengalirkan arus utama %aitu arus %ang

diperlukan untuk pesaat pemakai listrik misaln%a motor listrik pesaat pemanas

dan sebagain%a, (edangkan kontak bantu digunakan untuk mengalirkan arus bantu

%aitu arus %ang diperlukan untuk kumparan magnet alt bantu rangkaian lampu-

-$


52/59

lampu indikator dan lain-lain, Dari in#ormasi diatas dapat dilihat baha

keuntungan penggunaan kontaktor magnet daripada saklar togel dan saklar Cam

adalah Arus listrik %ang mengalir pada saklar pengontrol sangat kecil

dibandingkan arus beban, Dapat mengontrol beban listrik dari tempat jauh dengan

kerugian tegangan %ang relati# kecil,

2.-.3. T#mer

+imer adalah suatu alat kecil pengatur aktu %ang dapat men%ambung dan

mematikan arus listrik pada saat %ang telah ditentukan oleh pengatur timer,

Dengan mekanisme ini timer bisa dipakai untuk menghidupkan dan mematikan

berbagai alat listrik secara otomatis seperti lampu taman lampu rumah AC

mesin cuci pompa air kulkas dan peralatan listrik lainn%a, )ahkan bila timer ini

dikombinasikan dengan ;ideo Cassette Secorder Anda dapat merekam acara +;

#a>orit bila Anda tidak sempat melihatn%a,

2.-.3.1.8en#s T#mer

Pada dasarn%a han%a dua jenis timer %akni tipe *ekanik dan tipe

elektronik, +imer tipe mekanik mempun%ai semacam piringan bundar %ang

memuat angka-angka secara melingkar, ?ntuk mengatur saat hidup /on0 dan mati

/o## 0 tipe mekanik mempun%ai dua cara, Ada %ang dengan menekan salah satu

bagian dari piringan itu /disebut metode segmen0, ang lain adalah dengan

menusukkan jarum-jarum sepanjang lingkaran itu /disebut metode pin0, Cara %ang

terakhir ini sering ada keluhan kehilangan jarum alaupun dari pabrikn%a tentu

juga telah disediakan jarum cadangan,

+imer tipe elektronik lebih mudah digunakan karena tinggal menekan

tombol dan angkan%a disajikan pada la%ar digital seperti pada jam tangan digital,

+ipe ini jelas lebih mahal, *asing-masing jenis timer ini tersedia dalam dua

model, Pertama model 24-jam %ang menghidup-matikan arus listrik pada aktu

%ang sama setiap hari, .edua model -hari %ang dapat mengatur aktu hidup-

mati arus listrik %ang berbeda untuk tiap-tiap hari dalam satu minggu,

-&


53/59

*enentukan aktu pada timer pada dasarn%a adalah mengatur periode

hidup-mati %aitu jarak aktu dari saat hidup dan mati, umlah periode ini

ber>ariasi tergantung pada jenis dan model timer, *isaln%a model 24-jam

mempun%ai jumlah periode maksimum 4 kali, Artin%a dalam 24 jam alat ini

han%a mampu menghidup-matikan listrik paling ban%ak 4 kali, .elengkapan

+imer Ada beberapa kelengkapan atau #eature %ang membuat timer mudah dan

n%aman digunakan misaln%a

2.-.3.1.1. Pr!gram re#e:

)er#ungsi untuk melihat lagi program %ang telah terpasang, Pada tipe

mekanik hal ini mudah dilakukan karena tinggal memeriksa angka-angka pada

piringan bundar itu, +etapi pada la%ar digital pemeriksaan ini agak sulit karena

angka %ang ditunjukkan adalah aktu %ang sedang berjalan /current time0, ?ntuk

mengecek lagi masih harus menekan tombol program re>ie baru kemudian

dapat melihat aktu hidup-mati %ang telah terpasang,

2.-.3.1.2. Saklar a,ak $ran!m&

.etika rumah ditinggal kosong #ungsi ini akan menghidup-matikan lampu

rumah secara acak, ni untuk menciptakan kesan seolah-olah ada orang di dalam

rumah, +ujuann%a tidak lain adalah untuk mengecoh maling %ang berniat jahat

akan menggera%angi rumah,

2.-.3.1.3. Aan,e s:#t,h

8ungsi ini akan menghidupkan aliran listrik pada stop kontak /socket0

beberapa aktu sebelum periode IonJ %ang sebenarn%a tiba, &unan%a misaln%a

untuk menghidupkan AC lebih dulu sehingga ketika Anda sampai di rumah

ruangan sudah cukup sejuk,

2.-.3.1.-. %aangan tenaga $)!:er (a,k u)&

)ila aliran listrik di rumah sedang Ib%ar-petJ maka Anda harus lebih

sering memprogram ulang timer, +api bila timer mempun%ai tenaga cadangan

-%


54/59

maka program timer bisa selamat, Cadangan tenaga ini berupa baterai %ang biasa

terdapat pada timer elektronik, (edangkan pada timer mekanik Anda harus

cocokkan aktu pada timer dengan aktu pada jam seperti mencocokkan jam

%ang mati, (edangkan program hidup-matin%a sendiri tidak terpengaruh listrik

mati,

2.-.-.Lam)u ;n#kat!r

7ampu tandaindikator ber#ungsi untuk memberi tanda bagi operator

baha panel dalam keadaan kerjabertegangan atau tidak, arna merah sebagai

tanda panel dalam keadaan kerja maka harus hati-hati, (edangkan arna hijau

baha panel dalam keadaan G arus mengalir kerangkaian beban listrik, 7ampu

indikator ini juga ber#ungsi sebagai tanda tegangan kerja 3 phase dengan arna

lampu merah kuning hijau,

2.-.*.Rela

Sela% adalah saklar /sitch0 elektrik %ang bekerja berdasarkan medan

magnet, Sela% terdiri dari suatu lilitan dan sitch mekanik, (itch mekanik akan

bergerak jika ada listrik %ang mengalir melalui lilitan, Sela% ber#ungsi sebagai

penggerak pada kontak, (usunan kontak pada rela% adalah

ormall% Gpen Sela% akan menutup bila dialiri arus listrik,

ormall% Close Sela% akan membuka bila dialiri arus listrik,

Changeo>er Sela% ini memiliki kontak tengah %ang akan melepaskan diri

dan membuat kontak lainn%a berhubungan,

(ebuah rela% tersusun atas kumparan pegas saklar /terhubung pada

pegas0 dan 2 kontak elektronik /normall% close dan normall% open0

Sela% akan bekerja dengan cara memberi tegangan pada kumparann%a

sehingga akan menggerakkan kontak untuk posisi membuka /normall% closed -

G0 maupun untuk posisi menutup /normall% opened - C0, Sela% ada dua

macam %aitu rela% biasa dan rela% dengan timer, .edua jenis rela% tersebut

digunakan sesuai dengan #ungsi dan keperluann%a, Sela% biasa digunakan untuk

menghubungkan lampu-lampu indikator

tanpa penundaan aktu sedangkan rela%

dengan penundaan aktu digunakan

-


55/59

pada saat start diesel, =al ini diperlukan karena bila start pertama maka

dibutuhkan selang aktu tertentu untuk start berikutn%a sampai mesin diesel dapat

beroperasi,

2.*. Tegangan jala"jala

+egangan jala-jala atau tegangan line merupakan tegangan dari P7 %ang

masuk ke rumah-rumah atau konsumen %ang tidak membutuhkan tegangan terlalu

besar, *empelajari jaringan listrik pada pronsipn%a mempelajari suatu proses

pen%aluran energi listrik dari pusat pembangkit listrik sampai pada konsumen,

+egangan listrik %ang biasa digunakan dalam sistem jaringan listrik sistem satu

#asa dan tiga #asa, ?ntuk pen%aluran tegangan dari pembangkit biasan%a

menggunakan sistem tegangan tiga #asa sedangkan untuk tegangan listrik satu

#asa keban%akan digunakan pada jaringan listrik pada konsumen, aringan listrik

merupakan proses pen%aluran energi listrik %ang dilakukan dengan menggunakan

penghantar baik menggunakan saluran udara atau dengan menggunakan saluran

baah tanah, .onstruksi jaringan dibedakan menjadi sistem radial sistem

lingkaran dan sistem jala-jala,

--


56/59

BAB 3

PENUTUP

3.1 'es#m)ulan

&enerator merupakan salah satu energ% gerak menjadi energ% listrik

generator juga dibagi menjadi dua jenis %aitu generator AC dan generator DC,

&enerator ac merupakan generator dimana tegangan %ang dihasilkan /tegangan

out put 0 berupa tegangan bolak-balik, &enerator arus bolak-balik ber#ungsi

mengubah tenaga mekanis menjadi tenaga listrik arus bolak-balik, &enerator Arus

)olak-balik sering disebut juga seabagai alternator generator AC /alternating

current0 atau generator sinkron, .onstruksi generator arus bolak-balik ini terdiri

dari dua bagian utama %aitu stator rotor,

&enerator dc merupakan sebuah perangkat mesin listrik dinamis %ang

mengubah energi mekanis menjadi energi listrik, &enerator DC menghasilkan

arus DC arus searah, generator DC dibuat dengan menggunakan magnet

permanent dengan 4-kutub rotor regulator tegangan digital proteksi terhadap

beban lebih starter eksitasi pen%earah bearing dan rumah generator atau casis

serta bagian rotor, Prinsip kerja sama dengan prinsip kerja generator ac, &enerator

DC dibedakan menjadi beberapa jenis %aitu &enerator penguat terpisah &enerator

shunt &enerator kompon,

*otor adalah %ang mengubah energi listrik menjadi energi mekanis-

konstruksi motor sangatlah mirip dengan generator, *otor listrik merupakan

sebuah perangkat elektromagnetis %ang mengubah energi listrik menjadi energi

mekanik, *otor juga dibagi menjadi dua jenis %aitu motor AC dan motor DC,

*otor DC memerlukan suplai tegangan %ang searah pada kumparan

medan untuk diubah menjadi energi mekanik, *otor arus bolak-balik

menggunakan arus listrik %ang membalikkan arahn%a secara teratur pada rentang

aktu tertentu, *otor listrik memiliki dua buah bagian dasar listrik stator dan

rotor,

-'


57/59

+rans#ormator atau biasa dikenal dengan tra#o berasal dari kata

trans#ormatie %ang berarti perubahan, +rans#ormator memberikan cara %ang

berbeda untuk mengubah tegangan bolak balik dari satu harga ke harga lain, Ada

dua perbedaan bentuk inti trans#ormator %ang biasa digunakan %ang dinamakan

tipe inti /core t%pe0 dan tipe slubung atau cangkang /shell t%pe0,

.ontaktor adalah jenis saklar %ang bekerja secara magnetik %aitu kontak

bekerja apabila kumparan diberi energi, *agnet kontraktor dibagi menjadi dua

%aitu *agnet kontraktor arus bolak-balik dan *agnet kontraktor arus searah,

+imer adalah suatu alat kecil pengatur aktu %ang dapat men%ambung dan

mematikan arus listrik pada saat %ang telah ditentukan oleh pengatur timer,

Sela% adalah sebuah saklar elekronis %ang dapat dikendalikan dari

rangkaian elektronik lainn%a, Sela% ber#ungsi sebagai penggerak pada kontak,

Sela% akan bekerja dengan cara memberi tegangan pada kumparann%a sehingga

akan menggerakkan kontak untuk posisi membuka /normall% closed - G0

maupun untuk posisi menutup /normall% opened - C0,

7ampu tandaindikator ber#ungsi untuk memberi tanda bagi operator

baha panel dalam keadaan kerjabertegangan atau tidak,

+egangan jala-jala atau tegangan line merupakan tegangan dari P7 %ang

masuk ke rumah-rumah atau konsumen %ang tidak membutuhkan tegangan terlalu

besar,

3.2 Saran

*akala ini dari sumber %ang benar-benar ada dan apa bila ada %ang

kurang jelas dan tidak mengerti, (a%a harap masuk kesumber data %ang sa%a buat

di da#tar isi sehingga tidak ada keraguan melakukan praktek maupun untuk

sebagai re#rensi,

-


58/59

DA5TAR PUSTA'A

httpetd,eprints,ums,ac,id"$2$1D4$$$5$$4,pd#

httppksm,mercubuana,ac,idneelearning#iles[modul13$2$-"-

!434"2451$4,pd#

httpeprints,undip,ac,id254!41*728$$443,pd#

http,energ%e##icienc%asia,orgdocsee[modulesindoChapterH2$-H2$9lectricH2$motorsH2$/)ahasaH2$ndonesia0,pd#

httpsta##,ui,ac,idinternal$4$6$3$1"materialDC*otorPaperand\A,pd#

httppksm,mercubuana,ac,idneelearning#iles[modul14$2-1-

4116!335$!,doc

httpsta##,ui,ac,idinternal$4$6$3$1"materialmakalah*otorDC,doc

httpsta##,ui,ac,idinternal$4$6$3$1"materialpaperinductionmotor,pd#

httppksm,mercubuana,ac,idneelearning#iles[modul13$2$-6-

4$526!$25$",pd#

httpbos,#kip,uns,ac,idpubonopendidikanmateri-kejuruanelektrojaringan-

akses-pelangganteknik[dasar[generator,pd#

httppsm,#ke,utm,m%librar%#ke#iles5![A7888ASG)SAE*2$1$,pd#

&unaan hana#pi1""3 *esin dan Sangkaian 7istrik 9disi .eenam akarta

9rlangga

httperick-son1,blogspot,com2$$"1$jenis-dan-kegunaan-kontaktor-

magnet,html

httpsulasmin>illage,blogspot,com2$$"$3magnetik-kontaktor,html

httppurnaan,eb,id2$$412tips-konsumen-timer-listrik-bila-anda-tak-ada-di-

rumah

http,google,co,idurl'

sa:t]source:eb]cd:2]>ed:$C)s\8jA)]url:httpH3AH28

H28p[musa,sta##,gunadarma,ac,idH28DonloadsH28#iles

-
http://etd.eprints.ums.ac.id/9020/1/D400050074.pdfhttp://eprints.undip.ac.id/25484/1/ML2F004473.pdfhttp://www.energyefficiencyasia.org/docs/ee_modules/indo/Chapter%20-%20Electric%20motors%20(Bahasa%20Indonesia).pdfhttp://www.energyefficiencyasia.org/docs/ee_modules/indo/Chapter%20-%20Electric%20motors%20(Bahasa%20Indonesia).pdfhttp://staff.ui.ac.id/internal/040603019/material/DCMotorPaperandQA.pdfhttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/14072-1-471168335087.dochttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/14072-1-471168335087.dochttp://staff.ui.ac.id/internal/040603019/material/paperinductionmotor.pdfhttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/13020-6-405268025079.pdfhttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/13020-6-405268025079.pdfhttp://bos.fkip.uns.ac.id/pub/ono/pendidikan/materi-kejuruan/elektro/jaringan-akses-pelanggan/teknik_dasar_generator.pdfhttp://bos.fkip.uns.ac.id/pub/ono/pendidikan/materi-kejuruan/elektro/jaringan-akses-pelanggan/teknik_dasar_generator.pdfhttp://psm.fke.utm.my/libraryfke/files/578_ALIFFFARONIBINRAZMI2010.pdfhttp://sulasminvillage.blogspot.com/2009/03/magnetik-kontaktor.htmlhttp://www.google.co.id/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CBsQFjAB&url=http%3A%2F%2Fp_musa.staff.gunadarma.ac.id%2FDownloads%2Ffiles%2F8048%2FKomponen.pdf&ei=k6qCTYX6EcerrAf59eDECA&usg=AFQjCNFgz6TlAjPHm41MxCjYUPByujgxdwhttp://www.google.co.id/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CBsQFjAB&url=http%3A%2F%2Fp_musa.staff.gunadarma.ac.id%2FDownloads%2Ffiles%2F8048%2FKomponen.pdf&ei=k6qCTYX6EcerrAf59eDECA&usg=AFQjCNFgz6TlAjPHm41MxCjYUPByujgxdwhttp://www.google.co.id/url?sa=t&source=web&cd=2&ved=0CBsQFjAB&url=http%3A%2F%2Fp_musa.staff.gunadarma.ac.id%2FDownloads%2Ffiles%2F8048%2FKomponen.pdf&ei=k6qCTYX6EcerrAf59eDECA&usg=AFQjCNFgz6TlAjPHm41MxCjYUPByujgxdwhttp://etd.eprints.ums.ac.id/9020/1/D400050074.pdfhttp://eprints.undip.ac.id/25484/1/ML2F004473.pdfhttp://www.energyefficiencyasia.org/docs/ee_modules/indo/Chapter%20-%20Electric%20motors%20(Bahasa%20Indonesia).pdfhttp://www.energyefficiencyasia.org/docs/ee_modules/indo/Chapter%20-%20Electric%20motors%20(Bahasa%20Indonesia).pdfhttp://staff.ui.ac.id/internal/040603019/material/DCMotorPaperandQA.pdfhttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/14072-1-471168335087.dochttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/14072-1-471168335087.dochttp://staff.ui.ac.id/internal/040603019/material/paperinductionmotor.pdfhttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/13020-6-405268025079.pdfhttp://pksm.mercubuana.ac.id/new/elearning/files_modul/13020-6-405268025079.pdfhttp://bos.fkip.uns.ac.id/pub/ono/pendidikan/materi-kejuruan/elektro/jaringan-akses-pelanggan/te

57572775 Mesin Mesin Listrik

Documents

Transcript of 57572775 Mesin Mesin Listrik